生物类似药目前已成为临床上治疗各种疾病的一股生力军［1－3］，广泛用于类风湿关节炎、强直性脊柱炎、银屑病关节炎等自身免疫性疾病以及肿瘤等疾病的治疗，具有靶点明确、疗效显著、毒副作用低等特点。生物类似药市场发展迅速，且呈逐年递增的趋势，2007年全球生物药的销售额达到840亿美元，2013年重磅生物药全球销售额已达1420亿美元［4－5］。各大跨国制药企业的研发重心已开始调整，逐步形成了化学药与生物药并存的格局。此外，各大重磅生物药的专利陆续到期，为生物类似药的研发带来了巨大的契机［6］。
1各国陆续出台生物类似药研发指南
由于生物药研发的深入、治疗用生物制品的更新和“专利悬崖”期催生大量生物类似药和生物类似药候选药物。生物类似药是指在质量、安全性和有效性方面与已获准注册的参照药具有相似性的治疗用生物制品。生物类似药候选药物是指其在氨基酸序列原则上应与参照药相同［7］。各国药品监管机构密切关注药品安全性问题，因此为应对生物类似药研发与申报的管理。近10年来，欧洲药品管理总局(EuropeanMedicinesAgen-cy，EMA)、世界卫生组织(WorldHealthOrganiza-tion，WHO)、美国食品药品监督管理局(FoodandDrugAdministration，FDA)和中国食品药品监督管理总局(ChineseFoodandDrugAdministration，CFDA)等机构均陆续颁布了有关生物类似药研发与审批的相关指南与法规。EMA是世界上首个建立生物类似药监管指南的机构，于2005年颁布了《生物类似药监管指南》，该指南首次指出生物类似药不是仿制药。2006年2月EMA又颁布了两个生物类似药研发相关指南，《含生物技术来源蛋白质作为活性成分的生物类似药指南:非临床与临床问题研究》与《含生物技术来源蛋白质作为活性成分的生物类似药指南:质量问题研究》，从而形成了最初的最为完整的生物类似药研发与评价技术系统性指导体系。此后，于2011－2012年期间，EMA陆续对该指南的相关部分进行了补充与完善，使《生物类似药监管指南》已成为目前公认的生物类似药监管的权威指南之一［8－10］。WHO的《生物类似药评估指南》于2006年最初由国际药品监督管理机构大会(ICDRA)所提议建立，并于2009年的WHO生物制品标准化专家委员会第60次会议上正式通过。该指南旨在对全球会员国与各制药企业对生物类似药的研发与审批提供一定的指导性意见与规范。WHO《生物类似药评估指南》与EMA《生物类似药监管指南》对生物类似药的研发与审批流程一致，均为分阶段进行，首先进行工艺研究，其次进行全面的质量研究，最后进行非临床与临床研究。不同之处在于WHO指导原则重点强调了质量上的相似性或可比性，以及临床应用的等效性或非劣效性［11］。鉴于大分子生物制品的特殊性与可能存在的潜在监管风险，FDA在推动生物类似药方面十分慎重，直至2012年2月起至2014年5月陆续颁布了3个指南。其内容与EMA生物类似药指南及FDA之前的药物研发与审批政策基本一致，强调了循序渐进开展药学、临床前药理毒理以及临床研究的原则，以证明其与原研药物的相似性，在审评时，需对所有数据进行综合评估，在保证临床用药安全和有效的前提下，根据循序渐进原则可酌情减少不必要的试验［12］。
2我国生物类似药研发指南更强调生产过程管控
2015版《中华人民共和国药典》三部是生物制品研发和生产质量控制的重要指南。2015版药典编制大纲中指出，新版药典加强对生物制品原辅料和产品安全性、有效性控制，进一步实现对产品质量稳定性和均一性的控制，推动生产工艺优化和先进工艺技术的应用，通过淘汰落后生产工艺和不合理的生产工艺，实现产品的升级换代［13］，首次突出强调生物制品的全过程质量控制。《药品注册管理办法》及《附件三:生物制品注册分类及申报资料项目要求》［13］是生物制剂注册的法规依据。针对国内外药品生产企业在我国开展生物类似药研发的强烈意愿，为促进我国生物制药产业的健康、有序发展，CFDA在2015年3月3日发布《中国生物类似药研发与评价技术指导原则(试行)》［14］，该原则明确了生物类似药的定义，提出了生物类似药研发和评价的基本原则，对生物类似药的药学、非临床和临床研究及评价的内容提出了具体的要求。该原则与《中国药典》和《药品注册管理办法》的中心思想一致，即关注生物类似药的生产过程控制对药品的影响。生物类似物指导原则的发布，标志着我国对生物类似药的评价管理工作有了可供遵循的基本原则，为进一步规范此类药物的研发，提高其安全性、有效性和质量控制水平奠定了良好基础。
3生物类似药的生产过程控制对其药学特性的影响
生物类似药多数为蛋白质或多肽及其衍生物，具有相对分子质量大、结构复杂、修饰形式多样等特点，需要借用免疫学、生物分析技术等对其表达量和活性进行测定。生物类似药的生产过程较复杂，生产工艺控制要求较高，每一生产步骤的微小改变均会对终产物的表达量或活性造成影响［11］。《中国生物类似药研发与评价技术指导原则(试行)》中要求对比试验中应遵循一致性原则，即候选药应为工艺确定后生产的产品，若有工艺、规模或产地等发生改变的，应当评估对产品质量的影响，必要时还需要重新进行对比试验研究［7］。笔者对国内4个厂家的一类新药注射用鼠神经生长因子(nervegrowthfactor，NGF)作了分析，不同厂家的说明书显示药物达峰时间最短为0．5h，最长达4．01h，半衰期从2．2h到4．83h不等，存在较大差异，可见生产工艺对生物制品影响显著。生物大分子的特殊性和工艺对生物制品药学特性的影响，可直接影响到药品的临床效果。下面将就生物类似药研发中应该重点关注的生产工艺与质量管控问题对其药学特性的影响逐一分析。
3．1原材料和辅料
生物类似药起初大都是通过动植物组织等提取制备而来的大分子活性物质，这种来源的生物药大都为资源依赖性的。随着生物工程学及其相关技术的迅猛发展，生物药的来源也丰富多样，目前主要来源于模式生物如细菌、酵母、动物细胞或植物细胞的表达产物。相对于动植物源性生物药而言，该种表达系统的下游分离纯化步骤较为简单，其不足之处是高表达量的稳定工程细胞株的建立难度大、成本高，且不同宿主表达系统来源的目标物质也存在着差异，如二硫键的形成、糖基化修饰等［15－17］。由于生物类似药的生产工艺复杂且易受多种因素影响，生产过程中使用的各种材料来源复杂，可能引入外源因子或有毒杂质，产品组成成分复杂且一般不能进行终端灭菌，产品质量控制仅靠成品检定难以保证其安全性和有效性。因此要对生物制品生产用原材料和辅料进行严格的质量控制，2015版药典新增《生物制品原材料及辅料的质量控制规程》，其中对原材料及辅料均做分级，不同风险级别的原辅料需要满足不同的质量控制要求。生物类似药的来源复杂多样，不同来源的同一物质其活性、免疫原性等存在着较大的差异，且即使是同一公司同一工艺制备的生物类似药，其活性等也可能存在着差异。
3．2分离纯化工艺
各品种规程中均对生物类似物原液纯度有明确要求，因此生物类似物一般具有较为繁杂的分离纯化步骤。分离纯化步骤中的温度、pH、有机溶剂等都会影响目标蛋白的活性。各步骤的先后顺序及过程控制均会对目标蛋白的纯度与活性造成影响。因此，在生物药的分离纯化过程中，所采用的分离纯化条件应尽可能地合理、温和，且应尽量减少操作步骤。原液的蛋白比活性不仅是评价目标蛋白品质的重要方法之一，也是评价分离纯化步骤合理性的重要方法。4个鼠神经生长因子制剂的原液蛋白比活性从5．0×105AU•mg－1到5．7×105AU•mg－1不同，表明不同的分离纯化工艺，对目标蛋白的活性影响不同，因此对工艺流程进行管控和优化不论是对产品安全性还是质量控制都是非常必要的。
3．3病毒灭活
生物类似药均来自于生物活性物质，因而需对其所携带的潜在危害因子，尤其是病毒因子，进行严格控制。不同来源的生物类似药均面临着不同的潜在感染风险。动物源性生物类似药的危害因子主要为动物组织中所携带的一些已知或潜在的人畜共患病原体。细胞表达源性的生物类似药，其潜在感染风险主要来源于表达载体(如病毒基因载体的突变，可能突变为具有感染能力的野生型病毒等)，宿主菌及其培养物质，如动物细胞培养所用的血清，因其是血源性制品，因而具有携带感染源的可能［13］。目前生物类似药所用的病原体去除或灭活技术主要有SD-法(有机溶剂法)、低pH孵育法、巴氏消毒法、高热处理法、膜过滤法等［18－19］。不同的病原体去除或灭活技术对目标物质的活性有不同程度的影响，需根据目标物质的特性、病原体去除或灭活的成本及其适用性等多方面因素综合考虑进行确定。舒泰神(北京)生物制药股份有限公司采用低pH法孵育法对其制剂潜在携带的病原体进行灭活，而其他厂家采用SD法或巴氏消毒法。低pH孵育法不但可以在不引入外源残留物的情况下灭活病原体，还可以在酸性环境里将NGF亚基分开，具有“一个步骤、两个作用”优势。而病原体灭活技术的差别可能是其生物比活性出现差异的原因之一。
3．4质量控制
生物类似药研发的内容主要包括原料药的制备工艺研究、原料药的结构确证研究、剂型的选择和处方工艺的研究、质量控制的方法学研究、稳定性研究、包材的选择研究、质量标准的建立与修订等，质量控制贯穿了整个药学研究过程。2015版药典首次突出强调生物制品的全过程质量控制。其中，包括纯度、活性、pH和无菌等关键指标。《中国生物类似药研发与评价技术指导原则(试行)》对生物学活性和纯度、杂质的对比试验中均要求采用先进的、敏感的方法进行对比试验［7］。生物制品的质量控制方法需在研发过程中进行不断改进、完善，以保证生物制品纯度监测的准确和全面性。起初鼠神经生长因子制剂仅以SDS-PAGE考马斯亮蓝染色法进行纯度测定。2015版药典采用舒泰神(北京)生物制药股份有限公司的准确度更高、灵敏度更好的液相方法(专利号:ZL200510130348．3)作为鼠神经生长因子含量测定的方法之一［20］，提高了神经生长因子的质量控制水平。
4总结与展望
生物制品是具有特定空间结构的生物大分子，其生产工艺要求高，且生产过程极为复杂。生物制品的生物活性、安全性和有效性与其结构的复杂性及工艺密切相关，这种特点从根本上决定了生物制品不可能被完全“仿制”，因而不可能有完全相同的生物药品，只有与原研生物药品在结构、疗效以及安全性上相似的药物，即生物类似药。因此，对于生物制品尤其是生物类似药的研发和审批必须有与化学药物不同的思维角度［21－22］。本文综述了各监管机构发布的对生物类似物研发和申报的规范，《中国生物类似药研发与评价技术指导原则(试行)》中要求候选药在研发过程中应当遵循逐步递进原则，即分阶段证明候选药与参照药的相似性。首先进行药学相似性的评价，再对候选药与参照药的非临床和临床进行相似性评价，这一比对原则与FDA，WHO等机构发布的指导原则一致。值得注意的是:指导原则要求根据比对试验研究结果设计后续比对试验研究的内容。若能充分证明药学特性的一致性，能够减少非临床与临床生产对比试验的工作量［7］。可见，生物类似药注册和管理过程中，生产工艺是保证药品安全、有效和质量可控的一个重要源头。本文总结生产工艺和质量管控对生物类似药的产品特性和质量的影响，并以鼠神经生长因子为例，说明工艺流程对产品质量的重要性。因此，完善的合理的制备工艺和精确的质量控制方法，才能保证生物类似药质量的稳定和活性的最大值，最终保证生物类似药拥有优秀的临床表现。把生产工艺作为药品注册管理的一部分，可以确保生产工艺的重复性，质量的稳定性，如果工艺发生改变，就要重新进行研究，补充材料，确保生物制品的批次安全性。其中对生产工艺的控制细节，包括工艺参数与范围，明确各单元的操作，以及中间的检测方法、检测仪器等都是政策法规上需要完善的。
作者：郑志华 单位：广东省药学会
